无人机飞行控制器及模糊编队控制器的设计

李倩，雷仲魁

（南京航空航天大学 江苏 南京　210016）

无人机飞行控制器及模糊编队控制器的设计

李倩，雷仲魁

（南京航空航天大学 江苏 南京210016）

文章对无人机编队控制系统中的单机飞行控制器与编队飞行控制器分别进行了设计。在单机飞行控制器中加入了加速度控制模块，将模糊PID控制算法应用于编队控制器，针对"长机-僚机"模式2架无人机进行了编队设计仿真。仿真结果表明，单机飞行器通过控制加速度大小可模拟仿真出无人机真实加速情况；编队控制器通过控制相对距离可实现跟随编队以及合理的队形变化，保持稳定飞行。这种控制方法切合实际，超调量小，系统稳定，满足设计要求。

无人机；编队飞行；单机飞行器；模糊PID控制

无人机的编队飞行主要解决编队控制［1］的问题，根据特定飞行任务对编队队形的要求，需要控制队形在整个飞行过程中保持不变或在一定误差范围内变化。近年来，科学研究者基于仿生学研究，进行了很多关于无人机编队的研究。比如，利用常规的PID控制方法进行设计的编队系统［2］，用于双机编队飞行的自适应神经网络控制［3］，用于多无人机编队的分布式控制［4］等 。本文结合前述研究与无人机实际飞行条件，在原来理想仿真状态的基础上，考虑了无人机飞行性能限制，使无人机编队飞行控制器与实际情况更加吻合，对无人机单机飞行控制器和编队控制器进行了设计与仿真。

1　无人机飞行控制器设计

假设编队系统中采用相同的长机和僚机的自动驾驶仪。……